JPH09311329A - ホログラムカラーフィルターを用いた液晶表示装置 - Google Patents
ホログラムカラーフィルターを用いた液晶表示装置Info
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- JPH09311329A JPH09311329A JP12583196A JP12583196A JPH09311329A JP H09311329 A JPH09311329 A JP H09311329A JP 12583196 A JP12583196 A JP 12583196A JP 12583196 A JP12583196 A JP 12583196A JP H09311329 A JPH09311329 A JP H09311329A
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Abstract
各成分光が拡散するのを抑制し、表示画像において色が
混ざり合ったり、表示画像がぼけるのを防止する。 【解決手段】 液晶表示素子20と、その照明光3入射
側に設けられた集光性ホログラム5′のアレーからな
り、その各集光性ホログラム5′が、ホログラム記録面
の法線に対して所定の角度をなして入射する白色光3を
ホログラム記録面に略沿う方向に波長分散させて分光す
るホログラムカラーフィルター5とからなり、ブラック
・マトリックス23の観察側のガラス基板22には、ブ
ラック・マトリックス23に接して、ブラック・マトリ
ックス23の開口部を通過する光を屈折させ、広がりを
抑制するためのものとしてレンズ部30が形成されてい
る。このレンズ部30は、表示の1画素を構成する赤、
緑、青の3素子の開口部に対応して形成されている。
Description
ルターを用いた液晶表示装置に係わり、特に、表示画像
において色が混ざり合ったり、表示画像がぼけるのを防
止し、良好な画像を表示することができるホログラムカ
ラーフィルターを用いた液晶表示装置に関するものであ
る。
ーとして、従来の波長吸収型のものと比較して、バック
ライトの各波長成分を無駄なく吸収なく各液晶セルへ入
射でき、バックライトの利用効率を大幅に向上させるも
のとして、本出願人は、特願平5−12170号等にお
いて、ホログラムカラーフィルターを提案した。
タイプは、偏心したフレネルゾーンプレート状の微小ホ
ログラムアレーからなるものである。第2のタイプは、
平行で一様な干渉縞からなるホログラム又は回折格子と
それに重畳したマイクロレンズアレーとからなるもので
ある。
ィルターについて説明する。図4の断面図を参照にして
第1のタイプのホログラムカラーフィルターを用いた液
晶表示装置について説明する。同図において、規則的に
液晶セル6′(画素)に区切られた液晶表示素子6のバ
ックライト3の入射側に、このホログラムカラーフィル
ターを構成するホログラムアレー5が離間して配置され
る。
6′の間に設けられたブラック・マトリックス4が配置
される。以上の他、図示しない偏光板が液晶表示素子6
の両側に配置される。なお、ブラック・マトリックス4
の間には、従来のカラー液晶表示装置と同様に、R,
G,Bの分色画素に対応した色の光を通過する吸収型の
カラーフィルターを付加的に配置するようにしてもよ
い。
画素の繰り返し周期、すなわち、液晶表示素子6の紙面
内の方向に隣接する3つの液晶セル6′の組各々に対応
して、その繰り返しピッチと同じピッチでアレー状に配
置された微小ホログラム5′からなり、微小ホログラム
5′は液晶表示素子6の紙面内の方向に隣接する3つの
液晶セル6′各組に整列して各々1個ずつ配置されてお
り、各微小ホログラム5′は、ホログラムアレー5の法
線に対して角度θをなして入射するバックライト3中の
緑色の成分の光を、その微小ホログラム5′に対応する
3つの分色画素R,G,Bの中心の液晶セルG上に集光
するようにフレネルゾーンプレート状に形成されている
ものである。
の波長依存性がないかもしくは少ない、レリーフ型、位
相型、振幅型等の透過型ホログラムからなる。ここで、
回折効率の波長依存性がないかもしくは少ないとは、リ
ップマンホログラムのように、特定の波長だけを回折
し、他の波長はほとんど回折しないタイプのものではな
く、1つの回折格子で何れの波長も回折するものを意味
し、この回折効率の波長依存性が少ない回折格子は、波
長に応じて異なる回折角で回折する。
レー5の液晶表示素子6と反対側の面からその法線に対
して角度θをなして入射する白色のバックライト3を入
射させると、波長に依存して微小ホログラム5′による
回折角は異なり、各波長に対する集光位置はホログラム
アレー5面に略平行な方向に分散される。その中の、赤
の波長成分は赤を表示する液晶セルRの位置に、緑の成
分は緑を表示する液晶セルGの位置に、青の成分は青を
表示する液晶セルBの位置にそれぞれ回折集光するよう
に、ホログラムアレー5を構成配置することにより、そ
れぞれの色成分はブラック・マトリックス4でほとんど
減衰されずに各液晶セル6′を通過し、対応する位置の
液晶セル6′の状態に応じた色表示を行うことができ
る。
フィルターとして用いることにより、従来のカラーフィ
ルター用バックライトの各波長成分を無駄なく吸収なく
各液晶セル6′へ入射させることができるため、その利
用効率を大幅に向上させることができる。
は液晶表示素子6の入射側に配置されているが、ブラッ
ク・マトリックス4は液晶表示素子6の出射側に配置し
てもよいものである。
イプのホログラムカラーフィルターを用いた液晶表示装
置について説明する。同図において、第2のタイプのホ
ログラムカラーフィルター10は、ホログラム7と集光
性マイクロレンズアレー8とからなり、マイクロレンズ
アレー8を構成するマイクロレンズ8′は、R,G,B
の分色画素の繰り返し周期、すなわち、液晶表示素子6
の紙面内の方向に隣接する3つの液晶セル6′の組各々
に対応して、その繰り返しピッチと同じピッチでアレー
状に配置されている。
する平行で一様な干渉縞からなり、回折効率の波長依存
性がないかもしくは少ない、レリーフ型、位相型、振幅
型等の透過型ホログラムからなる。液晶表示素子6背面
には、各液晶セル6′の間に設けられたブラック・マト
リックス4が配置される。以上の他、図示しない偏光板
が液晶表示素子6の両側に配置される。なお、ブラック
・マトリックス4の間には、従来のカラー液晶表示装置
と同様に、R,G,Bの分色画素に対応した色の光を通
過する吸収型のカラーフィルターを付加的に配置するよ
うにしてもよい。
の液晶表示素子6と反対側の面からその法線に対して角
度θをなしてバックライト3を入射させると、波長に依
存して異なる角度で回折され、ホログラム7の出射側に
分散される。ホログラム7の入射側又は出射側に配置さ
れたマイクロレンズ8′により、この分散された光は、
その焦点面に波長毎に分離されて集光する。その中の、
赤の波長成分は赤を表示する液晶セルRの位置に、緑の
成分は緑を表示する液晶セルGの位置に、青の成分は青
を表示する液晶セルBの位置にそれぞれ回折集光するよ
うに、カラーフィルター10を構成配置することによ
り、それぞれの色成分はブラック・マトリックス4でほ
とんど減衰されずに各液晶セル6′を通過し、対応する
位置の液晶セル6′の状態に応じた色表示を行うことが
できる。
して、集光性でなく一様な干渉縞からなる回折効率の波
長依存性が少ない透過型ホログラムを用いることができ
るため、ホログラム7をマイクロレンズアレー8の各マ
イクロレンズ8′と位置合わせする必要がない点、及
び、マイクロレンズアレー8のピッチが各液晶セル6′
各々に対応して1個のマイクロレンズを配置する従来の
場合の3倍になり、作り易く且つ整列しやすい点に特徴
がある。
に、マイクロレンズアレー8及び液晶表示素子6の配置
を図5の通りとし、回折格子の作用をする平行で一様な
干渉縞からなるホログラム7をマイクロレンズアレー8
から分離してバックライト3中にその進行方向に対して
略垂直になるように配置してもよい。この構成でも図5
に示す構成と同様に、バックライト3の各波長成分を無
駄なく、吸収なく、各液晶セル6′へ入射させることが
でき、その利用効率を大幅に向上させたカラーフィルタ
ーを実現することができる。
トリックス4は液晶表示素子6の入射側に配置されてい
るが、ブラック・マトリックス4は液晶表示素子6の出
射側に配置してもよいものであることは当然である。
示すものにおいては、バックライト3がホログラムカラ
ーフィルター5、10で回折されずに透過してしまう成
分(0次透過光)が相当存在し、これが余分な光となっ
て、カラー液晶表示装置の色再現性、コントラストが低
下するという問題があった。
02号において、0次透過光を除去して色再現性、コン
トラストを良好にすると共に、表示画像が観測できる視
野角を広げたホログラムカラーフィルターを用いた直視
型のカラー液晶表示装置を提案した。
おいて用いているホログラムカラーフィルター5は、図
4に示す微小ホログラムアレーからなるホログラムカラ
ーフィルター5であるが、図5に示すような、平行で一
様な干渉縞からなるホログラム又は回折格子とそれに重
畳したマイクロレンズアレーからなるホログラムカラー
フィルター10も同様に適用できることは当然である。
更に、図6に示す構成のカラーフィルター10を採用し
てもよい。この点に関しては以下同様である。
は、例えば2枚のガラス基板21、22の間に挟持され
たツイストネマチック等の液晶層24からなり、一方の
ガラス基板22内表面には一様な透明対向電極(図示省
略)が設けられ、他方のガラス基板21内表面はに液晶
セルR,G,B毎に独立に透明表示電極(図示省略)が
設けられ、また、透明表示電極間には、液晶セルR,
G,B間を区切り、余分な光が隣接する液晶セルに入ら
ないようにするブラック・マトリックス23が配置され
ている。
表示電極間に印加する電圧を制御してその透過状態を変
化させることにより、一組の液晶セルR,G,Bからな
る画素の表示色を制御することができ、カラー表示が可
能になる。ホログラムカラーフィルター5側のガラス基
板21外表面には偏光板25が、観察側のガラス基板2
2外表面には偏光板26がそれぞれ貼り付けられてお
り、例えばそれらの透過軸は相互に直交するように配置
されている。そして、このような液晶表示素子20の入
射側には、図4の5で示すカラーフィルターまたは図5
の10で示すカラーフィルターあるいは図6の10で示
すカラーフィルターの何れかのカラーフィルターが配置
されている。
子20の間にルーバー14が配置されている。ルーバー
14は透明板12内に黒色の平面状の薄い吸収層13を
一定間隔で平行に配置してなるものであり、一定入射角
度以上及び一定入射角度以下の光が吸収層13に当たっ
て吸収され透過できなくなるもので、透明板12の厚さ
と吸収層13間の間隔と透明板12の平面に対する吸収
層13がなす角度とに応じて所定範囲の入射角度、例え
ば24°± 6°の間の光のみを通す。
例えば40°に設定したホログラムカラーフィルター5の
場合には、このルーバー14によって、波長分散した回
折光を何ら遮断することなく、余分な光の原因となる0
次透過光9を完全に遮断することができる。なお、ルー
バー14は、液晶表示素子20の出射側、即ち観察者側
に配置してもよい。
層15が配置されている。拡散層15としては、透明媒
体内に屈折率の異なる微粒子を分散させた層等を用いる
が、その代わりに、スリガラスのような拡散板を用いて
もよい。
イト3は各微小ホログラム5′によって各色成分に分光
され、分光されない0次透過光9はルーバー14の吸収
層13に当たって完全に遮断され、液晶表示素子20に
は達しない。分光された各色成分は偏光板25を通過し
て直線偏光にされ、その中の赤成分は液晶セルRの位置
へ、緑成分は液晶セルGの位置へ、青成分は液晶セルB
の位置へそれぞれ集光され、それぞれの色成分は対応す
る液晶セルR,G,Bに入射し、その透過状態に応じて
偏光面が回転されて通過し、他方の偏光板26によりそ
の状態が強度変調された光として顕在化し、観察者の眼
に達する。3つの液晶セルR,G,Bの組を1つの画素
とし、その中の通過波長成分の割合によって異なる色の
画素として表示される。その表示光は、拡散層15によ
り広い視野角に拡散されるので、液晶表示素子20に面
する広い観察角方向から見ることができる。
ルーバー14によって0次透過光9が完全に遮断でき、
また、拡散層15によって発散角の狭い液晶表示素子6
からの変調出射光を拡散光に変換するので、0次透過光
を除去して色再現性、コントラストを良好にすることが
できると共に、表示画像が観測できる視野角を広げるこ
とができる。
リックス23は液晶層24の入射側に配置されている
が、ブラック・マトリックス23は液晶層24の出射側
に配置してもよいものであることは当然である。
る。図8の構成が図7の構成と異なる点は、ルーバー1
4と拡散層15を用いる代わりに、液晶表示素子20の
出射側に、レンチキュラーレンズスクリーン19が配置
されている点である。
透過型スクリーンとして公知のもので、透明板状体で構
成され、液晶表示素子20側に、ピッチが微小ホログラ
ム5′のピッチと同じであり、R,G,Bの分色画素の
繰り返し周期と同じのレンチキュラーレンズ面、すなわ
ち、円筒レンズ面アレー16を有し、その円筒レンズ面
による集光部近傍の観察者側に透過開口部17が設けら
れ、透過開口部17間の表面は、ブラック・マトリック
ス23と同様、黒色吸収性の遮光部18になっている。
そして、レンチキュラーレンズ面16の各円筒レンズ面
はR,G,Bの分色画素の組各々に対して位置合わせさ
れて配置されている。
イト3は各微小ホログラム5′によって分光されない0
次透過光9とそこで分光された各色成分に分かれ、分光
されない0次透過光9は直進し、分光された各色成分は
偏光板25を通過して直進偏光され、その中の赤成分は
液晶セルRの位置へ、緑成分は液晶セルGの位置へ、青
成分は液晶セルBの位置へそれぞれ集光され、それぞれ
の色成分は対応する液晶セルR,G,Bに入射し、その
透過状態に応じて偏光面が回転されて通過し、他方の偏
光板26によりその状態が強度変調された光として顕在
化し、レンチキュラーレンズスクリーン19に達する。
そのレンチキュラーレンズ面16の各円筒レンズ面によ
り、各色成分は透過開口部17へ再度集光され、レンチ
キュラーレンズスクリーン19を通過して観察者の眼に
達する。この透過開口部17の出射面は拡散面になって
おり、液晶表示素子20に面する広い観察角方向から透
過開口部17を透過した表示画像を見ることができる。
これに対し、直進した0次透過光9は遮光部18上に集
光するので、完全に遮断される。
キュラーレンズスクリーン19の光吸収部18によって
0次透過光9が完全に遮断でき、また、レンチキュラー
レンズ面16の各円筒レンズ面による発散角拡大作用と
透過開口部17の拡散面の拡散作用によって、液晶表示
素子6からの変調出射光を拡散角の広い拡散光に変換す
るので、0次透過光を除去して色再現性、コントラスト
を良好にすることができると共に、表示画像が観測でき
る視野角を広げることができる。
の出射面を拡散面にする代わりに、図7に示す構成のよ
うに、別に拡散層あるいは拡散板を設けてもよい。ま
た、図8ではブラック・マトリックス23は液晶層24
の入射側に配置されているが、ブラック・マトリックス
23は液晶層24の出射側に配置してもよい。
図8に示す構成においては、ブラック・マトリックスの
隣接する開口を通過した光が混ざり合うことによって、
表示画像において混色が生じたり、あるいは表示画像が
ぼけるという問題があることがわかった。
ルタ5によって波長分散された赤成分、緑成分、青成分
の各成分の光の集光距離が異なることがあげられる。即
ち、ホログラムカラーフィルター5を構成する微小ホロ
グラム5′によって回折された赤成分、緑成分、青成分
の集光位置は、微小ホログラム5′から全てが同じ距離
にあるのではなく、実際には若干の違いがある。
光距離が最も短く、青成分の集光距離が最も長く、緑成
分の集光距離はその中間にある。そのため、通常、中間
の緑成分の集光位置に合わせてブラックマトリックス4
を配置するが、そうすると赤成分はブラック・マトリッ
クス4の前側で、青成分はブラック・マトリックス4の
後側(出射側)で集光し、赤成分はブラック・マトリッ
クス4の前側(入射側)で集光する。
は、緑成分のスポット径に比べて、青成分、赤成分のス
ポット径は大きくなり、更にこれらの各成分の光はガラ
ス基板22(図7、図8)を通過する際に拡散するの
で、ブラック・マトリックス4の隣接する開口を通過し
た成分光が混ざり合うことになり、このことによって、
カラー画像が表示される場合には混色が観察され、白黒
画像が表示される場合には画像のぼけが観察されること
になるのである。
法が考えられる。まず、ホログラムカラーフィルター5
の焦点距離を長くすることが考えられる。つまり、ホロ
グラムカラーフィルター5の焦点距離、即ち、図7、図
8におけるホログラムカラーフィルター5からブラック
・マトリックス23までの距離を長くすれば、図7の拡
散層15あるいは図8のレンチキュラーレンズスクリー
ン19上での像の広がりは相対的に小さくなると考えら
れるからである。
焦点距離は、バックライト3の入射角度と、ホログラム
カラーフィルター5を構成する微小ホログラム5′のピ
ッチによって一義的に定まるものであるので、ホログラ
ムカラーフィルター5の焦点距離を任意に長くすること
はできない。
ことが考えられる。なぜなら、上述したようにホログラ
ムカラーフィルター5の焦点距離はバックライト3の入
射角度の関数であるので、バックライト3の入射角度を
変えればホログラムカラーフィルター5の焦点距離を長
くできることが期待できるからである。
り、バックライト3の入射角度を変えるとホログラムカ
ラーフィルター5の1次回折光の回折光率や波長依存性
に悪影響を与えるので、バックライト3の入射角度を任
意に選択することはできないのである。
くすることが考えられる。ガラス基板22を薄くすれ
ば、ブラック・マトリックス23の開口を通過した光の
拡散を小さくすることができるからである。
このガラス基板22は液晶層24のセルギャップを保持
するために高度の平面性が要求されるばかりでなく、所
定の機械的強度も要求されるので、薄くすることが難し
いのである。
たものであり、その目的は、表示画像において色が混ざ
り合ったり、表示画像がぼけるのを防止し、良好な画像
を表示することができるホログラムカラーフィルターを
用いた液晶表示装置を提供することにある。
明のホログラムカラーフィルターを用いた液晶表示装置
は、少なくも液晶表示素子と、その照明光入射側に設け
られ、要素集光性ホログラムのアレーからなり、その各
要素集光性ホログラムが、ホログラム記録面の法線に対
して所定の角度をなして入射する白色光をホログラム記
録面に略沿う方向に波長分散させて分光するホログラム
カラーフィルター、あるいは、平行で一様な干渉縞から
なるホログラム又は回折格子とその入射側あるいは出射
側に配置された要素集光性レンズのアレーとからなり、
その平行で一様な干渉縞からなるホログラム又は回折格
子と要素集光性レンズの複合体各々が、ホログラム又は
回折格子の記録面の法線に対して所定の角度をなして入
射する白色光をホログラム又は回折格子の記録面に略沿
う方向に波長分散させて分光するホログラムカラーフィ
ルターとからなる液晶表示装置において、ブラック・マ
トリックスが配置されてなり、そのブラック・マトリッ
クスの出射側に、ブラック・マトリックスに接して、ブ
ラック・マトリックスの開口部を通過する光を屈折さ
せ、広がりを抑制する構造を有することを特徴とするも
のである。
の出射側に配置するのが望ましい。
通過する光を屈折させ、広がりを抑制する構造は、表示
の1画素を構成する赤、緑、青の3素子の開口部に対応
したレンズで構成することもでき、ホログラムカラーフ
ィルターで分光された赤、緑、青のそれぞれの光に対応
するプリズムで構成することもでき、GRINレンズア
レーで構成することもできる。
スの開口部を通過した各成分光は、ブラック・マトリッ
クスに接して、その出射側に配置された構造によって拡
散するのを抑制されることになるので、表示画像におい
て色が混ざり合ったり、表示画像がぼけるのを防止する
ことができ、以て良好な画像を表示することができるも
のである。
フィルターを用いた液晶表示装置の実施形態について説
明する。なお、以下に説明する実施形態においては、図
7に示すものと同じものについては同一の符号を付して
重複する説明を省略することにする。
ー液晶表示装置の第1の実施形態について説明する。こ
の図において用いているホログラムカラーフィルター5
は、図4に示す微小ホログラムアレーからなるホログラ
ムカラーフィルター5であるが、図5に示すように平行
で一様な干渉縞からなるホログラム又は回折格子とそれ
に重畳したマイクロレンズアレーからなるホログラムカ
ラーフィルター10を用いることができることは当然で
ある。更には図6に示すホログラムカラーフィー10を
用いることができる。この点については以下に説明する
他の実施形態においても同様である。
ラック・マトリックス23との位置関係は図4〜図8に
示す構成とは逆になっているが、上述したように液晶層
24はブラック・マトリックス23の入射側に配置して
もよいものであり、しかも、拡散層15を用いているこ
とから明らかなようにこのカラー液晶表示装置は直視型
であるので、液晶層24はブラック・マトリックス23
の入射側に配置するのが望ましいので、図1に示す構成
となされているのである。この点は、以下に説明する他
の実施形態においても同じである。
ラス基板22には、ブラック・マトリックス23に接し
て、ブラック・マトリックス23の開口部を通過する光
を屈折させ、広がりを抑制するためのものとしてレンズ
部30が形成されている。このレンズ部30は、表示の
1画素を構成する赤、緑、青の3素子の開口部に対応し
て形成されている。
22のブラック・マトリックス23側の表面に、表示の
1画素を構成する赤、緑、青の3素子の開口部に対応し
たサイズで所望のレンズ特性を有する形状に凹部を形成
し、その凹部に、ガラス基板22の屈折率より大きい屈
折率を有するポリマーを注入し、その後表面を平坦化す
ることによって構成することができる。
22との屈折率差によってレンズ効果を持たせることが
できるので、図示する光線図のように、ブラック・マト
リックス23の開口部を通過した各成分光は拡散するの
を抑制され、その状態でスクリーンである拡散層15に
達することになり、表示画像において色が混ざり合った
り、表示画像がぼけるのを防止することができ、以て良
好な画像を表示することができる。
施形態について説明する。この実施形態では、ブラック
・マトリックス23の観察側のガラス基板22には、ブ
ラック・マトリックス23に接して、ブラック・マトリ
ックス23の開口部を通過する光を屈折させ、広がりを
抑制するためのものとしてプリズム部31が形成されて
いる。このプリズム部31は、ホログラムカラーフィル
ターで分光された赤、緑、青のそれぞれの光に対応して
形成されている。
板22のブラック・マトリックス23側の表面に、ホロ
グラムカラーフィルターで分光された赤、緑、青のそれ
ぞれの光に対応するサイズで、プリズムを構成できる形
状に凹部を形成し、その凹部に、ガラス基板22の屈折
率より大きい屈折率を有するポリマーを注入し、その後
表面を平坦化することによって構成することができる。
22との屈折率差によってプリズム効果を持たせること
ができるので、図示する光線図のように、ブラック・マ
トリックス23の開口部を通過した各成分光は拡散する
のを抑制され、その状態でスクリーンである拡散層15
に達することになり、表示画像において色が混ざり合っ
たり、表示画像がぼけるのを防止することができ、以て
良好な画像を表示することができる。
施形態について説明する。この実施形態では、ブラック
・マトリックス23の観察側のガラス基板22には、ブ
ラック・マトリックス23に接して、ブラック・マトリ
ックス23の開口部を通過する光を屈折させ、広がりを
抑制するためのものとしてGRINレンズアレー32が
配置されている。なお、GRINレンズアレーについて
は周知であるので、図3ではその詳細な構造は省略して
いる。
INレンズアレーを形成し、それをブラック・マトリッ
クス23とガラス基板22によって挟持すればよい。
よれば、ブラック・マトリックス23の開口部を通過し
た各成分光はGRINレンズアレー32によって拡散す
るのを抑制され、その状態でスクリーンである拡散層1
5に達することになり、表示画像において色が混ざり合
ったり、表示画像がぼけるのを防止することができ、以
て良好な画像を表示することができる。
ーを用いた液晶表示装置の実施形態を説明したが、本発
明はこれら実施例に限定されず種々の変形が可能であ
る。例えば、上記実施形態においてはスクリーンとして
拡散層15を用いるものとしたが、これは一般的に光拡
散手段であってよいものであり、図8に示すようなレン
チキュラーレンズスクリーン19を用いてもよいもので
ある。
グラム5,7としては、単層あるいは1枚のホログラム
からなるものに限らず、特願平7−290819号、特
願平7−290820号記載のもののように、波長分散
の空間的な波長分布は相互に略一致しており、且つ、回
折効率のピーク波長が相互に異なっている2枚あるいは
2層以上の重畳あるいは多重記録されてなるホログラム
からなるものであってもよい。
のホログラムカラーフィルターを用いた液晶表示装置に
よれば、ブラック・マトリックスの開口部を通過した各
成分光は、ブラック・マトリックスに接して、その出射
側に配置された構造によって拡散するのを抑制され、あ
るいは、ブラック・マトリックスの開口部を通過した各
成分光は、ブラック・マトリックスに接して、その出射
側に配置された光拡散手段上に表示されることになるの
で、ブラック・マトリックスの開口部を通過した各成分
光が拡散するのを最小限に留めることができ、表示画像
において色が混ざり合ったり、表示画像がぼけるのを防
止し、以て良好な画像を表示することができるものであ
る。
いた液晶表示装置の第1の実施形態を示す断面図であ
る。
いた液晶表示装置の第2の実施形態を示す断面図であ
る。
いた液晶表示装置の第3の実施形態を示す断面図であ
る。
ターを用いた液晶表示装置の断面図である。
ターを用いた液晶表示装置の断面図である。
る。
提案したホログラムカラーフィルターを用いた液晶表示
装置の一構成例を示す断面図である。
提案したホログラムカラーフィルターを用いた液晶表示
装置の他の構成例を示す断面図である。
された赤成分、緑成分、青成分の各成分の光の集光距離
が異なることを説明するための図である。
Claims (5)
- 【請求項1】少なくも液晶表示素子と、 その照明光入射側に設けられ、要素集光性ホログラムの
アレーからなり、その各要素集光性ホログラムが、ホロ
グラム記録面の法線に対して所定の角度をなして入射す
る白色光をホログラム記録面に略沿う方向に波長分散さ
せて分光するホログラムカラーフィルター、あるいは、
平行で一様な干渉縞からなるホログラム又は回折格子と
その入射側あるいは出射側に配置された要素集光性レン
ズのアレーとからなり、その平行で一様な干渉縞からな
るホログラム又は回折格子と要素集光性レンズの複合体
各々が、ホログラム又は回折格子の記録面の法線に対し
て所定の角度をなして入射する白色光をホログラム又は
回折格子の記録面に略沿う方向に波長分散させて分光す
るホログラムカラーフィルターとからなる液晶表示装置
において、 ブラック・マトリックスが配置されてなり、そのブラッ
ク・マトリックスの出射側に、ブラック・マトリックス
に接して、ブラック・マトリックスの開口部を通過する
光を屈折させ、広がりを抑制する構造を有することを特
徴とするホログラムカラーフィルターを用いた液晶表示
装置。 - 【請求項2】ブラック・マトリックスは液晶層の出射側
に配置されることを特徴とする請求項1記載のホログラ
ムカラーフィルターを用いた液晶表示装置。 - 【請求項3】前記ブラック・マトリックスの開口部を通
過する光を屈折させ、広がりを抑制する構造は、表示の
1画素を構成する赤、緑、青の3素子の開口部に対応し
たレンズで構成されることを特徴とする請求項1または
2記載のホログラムカラーフィルターを用いた液晶表示
装置。 - 【請求項4】前記ブラック・マトリックスの開口部を通
過する光を屈折させ、広がりを抑制する構造は、ホログ
ラムカラーフィルターで分光された赤、緑、青のそれぞ
れの光に対応するプリズムで構成されることを特徴とす
る請求項1または2記載のホログラムカラーフィルター
を用いた液晶表示装置。 - 【請求項5】前記ブラック・マトリックスの開口部を通
過する光を屈折させ、広がりを抑制する構造は、GRI
Nレンズアレーで構成されることを特徴とする請求項1
または2記載のホログラムカラーフィルターを用いた液
晶表示装置。
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---|---|---|---|
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002055627A (ja) * | 2000-08-08 | 2002-02-20 | Dainippon Printing Co Ltd | 表示装置 |
US7164454B2 (en) | 2003-08-19 | 2007-01-16 | International Business Machines Incorporated | Color filterless display device, optical element, and manufacture |
US7166962B2 (en) | 2004-04-09 | 2007-01-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Plasma display panel with improved brightness and contrast |
CN1332252C (zh) * | 2003-03-27 | 2007-08-15 | 京东方显示器科技公司 | 液晶显示装置 |
-
1996
- 1996-05-21 JP JP12583196A patent/JP3627944B2/ja not_active Expired - Fee Related
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